Физиология
Период беременности дельфинов — 10—18 месяцев. Самка дельфина обычно приносит одного детёныша длиной 50—60 см и некоторое время заботливо его охраняет. Растут дельфины, по-видимому, медленно, и продолжительность их жизни должна быть довольно значительна (20—30 лет). В некоторых случаях учёные наблюдали, что детёныши совсем не спят первый месяц жизни, вынуждая и самок быть активными всё это время. В 1970-х группа учёных Утришской морской станции ИПЭЭ открыла у дельфинов необычный характер сна. В отличие от других изученных на тот момент млекопитающих, в состоянии медленного сна у них попеременно находится только одно из двух полушарий мозга. Пожалуй, главная причина этого в том, что дельфины вынуждены время от времени подниматься к поверхности воды для дыхания.
Развитие мозга
Размер мозга дельфинов в соотношении с размером их тела гораздо больше, чем у шимпанзе, а их поведение указывает на высокую степень умственного развития. Мозг взрослого дельфина весит около 1700 граммов, а у человека — в среднем 1400. У дельфина в два раза больше извилин в коре головного мозга, чем у человека. Известный кетолог А.Г.Томилин предполагал, что причиной большой величины мозга дельфинов является широко используемая ими эхолокация.
По последним научным данным когнитивной этологии и зоопсихологии, дельфины не только имеют «словарный запас» до 14 000 звуковых сигналов, который позволяет им общаться между собой, но и имеют самосознание, «социальное сознание» (social cognition) и эмоциональное сочувствие, готовность помочь новорождённым и больным, выталкивая их на поверхность воды.
Движение
С дельфинами связан так называемый «парадокс Грея». В 1930-х гг. англичанина Джеймса Грея удивила необычайно высокая скорость плавания дельфинов (37 км/ч по его измерениям). Произведя необходимые расчёты, Грей показал, что по законам гидродинамики для тел с неизменными свойствами поверхности дельфины должны были обладать в несколько раз большей мышечной силой, чем наблюдалась у них. Соответственно, он предположил, что дельфины умеют управлять обтекаемостью своего тела, сохраняя ламинарное обтекание при скоростях движения, для которых оно уже должно становиться турбулетным. В США и Великобритании после Второй мировой войны и на 10 лет позднее в СССР начались попытки доказать или опровергнуть это предположение. В США они практически прекратились в период с 1965—1966 до 1983 года, так как на основе неверных оценок были сделаны ошибочные выводы о том, что «парадокса Грея» не существует, и дельфинам вполне достаточно одной лишь мускульной энергии для развития такой скорости. В СССР попытки продолжались, и в 1971—1973 гг. появились первые экспериментальные подтверждения догадки Грея.
Сигналы
Основная статья: Язык дельфинов
Дельфины имеют систему звуковых сигналов. Сигналы двух типов: эхолокационные (сонарные) — служат животным для исследования обстановки, обнаружения препятствий, добычи и «щебеты» или «свист» — для коммуникации с сородичами, также выражающие эмоциональное состояние дельфина.
Сигналы испускаются на очень высоких ультразвуковых частотах, недоступных человеческому слуху. Звуковое восприятие людей находится в полосе частот до 20 кГц, дельфины используют частоту до 200 кГц.
В речи дельфинов ученые уже насчитали 186 разных «свистов». У них примерно столько же уровней организации звуков, сколько и у человека: шесть, то есть звук, слог, слово, фраза, абзац, контекст, есть свои диалекты.
В 2006 году коллектив британских исследователей провёл ряд экспериментов, результаты которых позволяют предположить, что дельфины способны к присваиванию и распознаванию имён.
В настоящее время ряд ученых работают над расшифровкой сложных сигналов при помощи прибора CymaScope, сконструированного в этих целях британским инженером-акустиком Джоном Стюартом Рейдом( John Stuart Reid)